Оценка давления поглощения (гидроразрыва) горных пород

В практике бурения после разбуривания башмака обсадной колонны проводят работы по оценке давления поглощения горных пород с целью определения максимально допустимого увеличения плотности промывочной жидкости при дальнейшем углублении скважины.

Знание давления поглощения обязательно для успешной ликвидации НГВП или открытого фонтана. В тех случаях, когда давление нагнетания ограничивается предварительно установленным его значением, подтверждается способность горной формации выдерживать заданное давление. Такая процедура носит название ограниченного испытания горных пород на прочность методом опрессовки. В прочных горных породах ограниченное испытание часто вполне достаточно для выполнения требований дальнейшей проводки скважины. В скважинах подлежащих ликвидации, давление в целях накопления данных может доводиться до величины гидравлического разрыва.

Если предполагается встреча с горными породами малой прочности ниже башмака обсадной колонны, то рекомендуется проводить повторные испытания в открытом стволе скважины.

Обычно испытания проводят под башмаком кондуктора и промежуточных обсадных колонн. При этом горная порода не должна подвергаться гидроразрыву во избежание осложнений в скважине.

Порядок проведения испытания следующий.

• 1. После схватывания цементного камня разбуривают цементный стакан в обсадных трубах, башмак и цемент, а затем горную породу на 10−15 метров ниже башмака обсадной колонны.
• 2. Скважину промывают и обеспечивают выравнивание параметров бурового раствора.
• 3. Поднимают долото в башмак обсадной колонны. Необходимо убедиться, что скважина полностью заполнена буровым раствором.
• 4. Подсоединяют цементировочные агрегаты к опрессовочной головке и опрессовывают нагнетательную линию.
• 5. Вызывают циркуляцию бурового раствора через линию дросселирования при полностью открытом штуцере. Подачу цементировочных агрегатов следует создавать в пределах 40−80 л/мин.
• 6. Скважину закрывают, используя превентор и штуцер.
• 7. Прокачивать цементировочным агрегатом внутрь бурильной колонны буровой раствор, увеличивая давление в скважине до половины расчетного максимального значения. При этом на устье регистрируют повышение давления по мере увеличения объема закачиваемого раствора.
• 8. Продолжают закачивание бурового раствора порциями по 0,04 м³. Каждый раз с последующей выдержкой во времени (2−3 минуты), для стабилизации давления в скважине.
• 9. По полученным данным строят график изменения давлений в скважине после каждой закачанной в неё порции (рис. 4.2). Точка отклонения (А) от прямолинейной зависимости соответствует давлению начала поглощения (РА). Прекращают закачивание при получении на графике 2−3 точек стабильного поглощения. Продолжение закачивания (точка В) приведет к достижению максимального давления (РВ), при котором происходит гидроразрыв горной породы. Происходит резкое падение давления нагнетания.
• 10. Останавливают насос и делают выдержку в течение 5- 10 минут.
• 11. Осуществляют плавное (по 0,5−1,0 МПа/мин.) стравливание давления через штуцер. Сравнивая объем возвратившейся жидкости с закаченной, определяют объем жидкости, поглощенный пластом.